1.3. Экспериментальная установка

Схема установки представлена на рис. 1.2. В фокусе объектива О зрительной трубы пирометра расположена нить L, изогнутая в форме полуокружности. Через окуляри красный светофильтрФнаблюдатель видит среднюю часть нити на фоне поверхности тела, температуру которого требуется определить. С помощью потенциометраRосуществляется регулировка тока в нити и яркости ее свечения. Ток, проходящий через нить пирометра, регулируют до тех пор, пока она не становится невидимой на фоне пластины.

Рис. 1.2.Схема экспериментальной установки.

Оптический пирометр прокалиброван по абсолютно черному телу. Шкала амперметра, измеряющего силу тока в нити, оцифрована в градусах по шкале Цельсия и определяет температуру нити (абсолютно черного тела).

Электрическая схема нагрева пластины содержит источник тока, амперметр PAдля измерения силы токав пластине, величина которого регулируется потенциометроми вольтметрPUдля определения падения напряжения на пластинеU.

1.4. Задание по подготовке к работе

1. Ознакомится с теорией теплового излучения и методикой экспериментального исследования зависимости мощности излучения от температуры нагретого тела.

2. Построить график зависимости мощности Джоуля–Ленца , которая необходима для нагрева пластины до произвольной температуры. Для расчетаиспользовать функцию

,

в которой – температура окружающей среды,– тепловое сопротивление соединительных проводов. Расчеты провести при следующих значениях параметров:,,,.

3. Оценить граничное значение температуры пластины , при которой потеря тепловой энергии за счет теплопроводности составляет. Полученный результатотметить на графике.

4. Выполнить индивидуальное задание.

1.5. Указания к выполнению работы

1. Вращением рукоятки потенциометра R_iустановить силу токаI = 2 А в пластине. Установить диапазон измерения температуры 1400ºС и соответствующий ему желтый светофильтр. Включить накал нити с помощью кнопкиK, которая в процессе измерений должна находится в замкнутом положении. Регулируя силу тока в нити, добиться исчезновения видимого ее изображения на фоне светящейся поверхности пластины. Результаты измерений температурыt (С), силы тока в пластинеIи напряженияUна ней записать в таблицу.

2. Повторить цикл измерений (см. п. 1) при других значениях (от 2.5Aдо 5.5Aс шагом 0.5А) силы тока I в пластине. При превышении температуры 1400С диапазон измерения переключить на 2000С и установить красный светофильтр. Результаты совместных измерений физических величин , I, U, а также цвет светофильтра записать в таблицу.

3. Измерение температуры по п. 2 произвести два раза в режиме увеличения и два раза в режиме уменьшения силы тока в нити. Результаты измерений температуры , силы тока в пластинеI и напряжения U на ней записать в табл. 1.

Зависимость мощности излучения от температуры

I, А	U, В		Температура К
			нити		пластины T, К
			,С	, К